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2014高考物理复习(模拟题汇编):专题十二 力学实验(1)


1. (2013 安徽江南十校摸底)右图是“探究小车速度随时间变化规律” 的实验中打出的一条纸带,已知交流电源的频率是 50Hz。纸带上每两 个计数点间还有四个计时点未画出。 (1)打 D 点时,小车的速度大小是 m/s; (2) 如果小车系在纸带的 F 端, 那么小车是做 直线运动 (选填“匀 加速”或“匀减速”) 。 答案: (1)0.23(2)匀减速 解析:根据在中间时刻的

瞬时速度等于 CE 这段时间的平均速度得到打 D 点时小车的速度大小 是 0.23m/s;如果小车系在纸带的 F 端,打出的点之间的距离越来越小,所以小车是做匀减速 直线运动。 2. (2013 安徽江南十校摸底) (1)某实验中需要测量一根钢丝的直径(约 0.5mm) ,为了得到 尽可能精确的测量数据,应从实验室提供的米尺、螺旋测微器和游标卡尺(游标尺有 10 个等 分刻度)中,选择 进行测量; (2)用螺旋测微器测量某工件的厚度,示数如图所示,则工件 的厚度为 mm。 答案: (2)螺旋测微器(2)2.203 解析:测量一根钢丝的直径,选择螺旋测微器进行测量;工件的厚 度为 2mm+0.203mm=2.203mm。 3. (6 分) (2013 广西三校联考)某同学在实验室分别用精度是 0.l mm、0.05 mm 和 0.02 mm 三种卡尺测量同一物件的长度,测量情况如下图中甲、乙和丙所示。 由图中读出的该物件的长度分别为 cm、 cm 和 cm。 答案:6.63 6.635 6.634 解析:甲图游标上第 3 个刻度线与主尺刻度线对 齐,读数是 66mm+3×0.1mm=66.3mm=6.63cm; 乙图游标上第 7 个刻度线与主尺刻度线对齐, 读数 是 66mm+7×0.05mm=66.35mm=6.635cm;丙图游 标上第 17 个刻度线与主尺刻度线对齐,读数是 66mm+17×0.02mm=66.34mm=6.634cm。 4. (2013 衡水中学调研)如图所示是某同学在做 匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.

(1)已知打点计时器电源频率为 50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为________. (2)A、B、C、D 是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出.从图中读出 A、 B 两点间距 x=________cm;C 点对应的速度是________m/s(计算结果保留三位有效数字). . 答案: (1)0.02 s (2)0.66~0.70 cm 0.100 m/s 解析:纸带上打相邻两点的时间间隔为为 0.02s。A、B 两点间距 x=0.68cm;BC 和 CD 之间的

0.90+1.10 时间都为 0.10s, C 点对应的速度是 v= 2 ? 0.10 ×10-2m/s=0.100m/s。

5、 (2013 衡水中学调研)有同学利用如图所示的装置来验证力的平 行四边形定则。在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮 A 和 B, 将绳子打一个结点 O, 每个钩码的重量相等, 当系统达到平衡时, 根据钩码个数读出三根绳子的拉力 TOA、TOB 和 TOC,回答下列问 题: (1)改变钩码个数,实验能完成的是 . A.钩码的个数 N1=N2=2,N3=4 B.钩码的个数 N1=N3=3,N2=4 C.钩码的个数 N1=N2=N3=4 D.钩码的个数 N1=3,N2=4,N3=5 (2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是 . A.标记结点 O 的位置,并记录 OA、OB、OC 三段绳子的方向 B.量出 OA、OB、OC 三段绳子的长度 C.用量角器量出三段绳子之间的夹角 D.用天平测出钩码的质量 (3)在作图时, 你认为图示中________是正确的. (填 “甲”或“乙”) . 答案:(1)BCD (2)A (3)甲 解析: (1)实验中的分力与合力的关系必须满足: |F1 -F2|<F3<F1+F2,因此 B、C、D 选项是可以的. (2) 在拆下钩码和绳子前, 最重要的一个步骤是标 记结点 O 的位置,并记录 OA、OB、OC 三段绳子 的方向。 (3)F3 的方向一定竖直向下,而 F1 和 F2 合力方向由于测量误差可能偏离竖直向上方向,所以 甲是正确的。 6(11 分) (2013 广西三校联考)某同学利用图甲所示的实验 装置做了这样的实验。 ① 按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块。释放小车, 小车由静止开始运动。 ② 按实验要求正确装上纸带,让小车靠近打点计时器,按 住小车,打开打点计时器电源,释放小车,获得一条带有点列 的纸带。 ③ 在获得的纸带上清晰的部分,每 5 个间隔标注一个计数点 A,B,C,…。测量相邻计数 点的间距 S1,S2,S3,…。并将其记录在纸带上对应的位置处。 完成下列填空: (1)已知实验装置中打点计时器的电源为 50Hz 的低压交流电源,若打点的时间间隔用△ 表 t 示,则△ t= s。 (2) 设纸带上五个相邻计数点的间距为 s1、 s 3 和 s 4。 可用 s 1、 4 和△ 表示为 a= s2、 a s t ;vB 可用 s1、s2 和△ 表示为 vB= t 。 (3) 图乙为用米尺测量所得纸带上的 s1、 s3 和 s4 的情况, s2、 由图可读出 s1= cm, s2= cm,s4= cm。由此求得加速度的大小 a= m/s2,vB= m/s(计 算结果取 3 位有效数字) 。

s4 ? s1 2 答案: (1)0.02 (2) 75?t
(3)1.68 2.42 3.88 0.735

s1 ? s2 10?t
0.205

s4 ? s1 2 解析:打点的时间间隔△ t=1/50s=0.02s。由△s=aT2,T=5△ 得 s 4 -s 1=3a(5△ t t)2,解得 a= 75?t 。 s1 ? s2 s1 ? s2 vB= 2 ? 5? t = 10 ?t 。
s1=2.58cm-0.90cm=1.68cm,s2=5.00cm- 2.58cm=2.42cm,s4=12.00cm-8.12cm=3.88cm。

s4 ? s1 s1 ? s2 2 a= 75?t =0.735 m/s2,vB= 2 ? 5? t =0.205 m/s。
7(2013 广东二校联考摸底)在验证牛顿第二定律的实验中,采用如右图所示的实验装置。在 探究加速度 a 与所受外力 F 的关系实验过程, 某小组得到了如图所示的纸带 (两计数点间还有 四个点没有画出) ,已知打点计时器采用的频率为 50Hz 的交流电,则两计数点间的时间间隔 为 s, 根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2。 (保留两位有 效数字)由于他们操作不当得到的 a-F 关系图象如图所示,其原因是

(2)答案:0.10 0.50 没有平衡摩擦力或木板倾角过小 解析:两计数点间的时间间隔为 5×0.02s=0.10s;由△x=aT2 和逐差法求得小车的加速度大小 为 a=0.50m/s2。得到的 a-F 关系图象如图所示,其原因是没有平衡摩擦力或木板倾角过小. 8. 分) (6 (2013 届江西省重点中学高三联考)(1)我们已经知道,物体的加速度(a)同时跟 合外力(F)和质量(M)两个因素有关。要研究这三个物理量之间的定量关系的思想方法是

(2) 如图

某同学的实验方案 所示,她想用砂桶

的重力表示小车受到的合外力 F,为了减少这种做法而带来的实验误差,她先做了两方面的调 整措施: a:用小木块将长木板无滑轮的一端垫高,目的是 。 b:使砂桶的质量远小于小车的质量,目的是使拉小车的力近似等于 。 (3)该同学利用实验中打出的纸带求加速度时,处理方案有两种:

a?
A、利用公式

2s t 2 计算;

a?
B、根据

?s T 2 利用逐差法计算。

两种方案中,你认为选择方案_________比较合理。 (6 分)答案: (1)控制变量法;(或先保持 M 不变,研究 a 与 F 的关系;再保持 F 不变,研 究 a 与 M 的关系) 分) (2 ; (2)a.平衡摩擦力(1 分);b.砂桶的重力 (1 分); (3)B (2 分); 解析:要研究这三个物理量之间的定量关系的思想方法是控制变量法。想用砂桶的重力表示 小车受到的合外力 F, 为了减少这种做法而带来的实验误差, 使砂桶的质量远小于小车的质量, 目的是使拉小车的力近似等于砂桶的重力;用小木块将长木板无滑轮的一端垫高,目的是平

a?
衡摩擦力。利用实验中打出的纸带求加速度时,需要根据

?s T 2 利用逐差法计算,选项 B 正

确。 9. (2013 哈尔滨三中月考)做匀变速直线运动的小车带动纸带通过打点计时器,打出的部分 计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有 4 个点,图中未画出) ,已知打点计时器使用的是 50Hz 的交变电流,则打点计时器在打“1”时的速度 v1 =______m/s,平均加速度为 a= ______m/s2。由计算结果可估计出第 5 个计数点与第 6 个计数点之间的距离最可能是______ ㎝。 (结果均保留 3 位有效数字) 。

4.47 .答案:4.91m/s

5.34

6.21

7.10

7.98

?

单位:㎝

0.880±0.01m/s2

8.86±0.01cm(每空 2 分)

4.47+5.34 解析:打点计时器在打“1”时的速度 v1 = 2 ? 0.10 ×10-2 m/s =4.91m/s;由△x=aT2,和逐
差法可得平均加速度为 a=0.880m/s2;第 5 个计数点与第 6 个计数点之间的距离最可能是 7.98cm+0.880×0.12m=8.86 ㎝。 10. (2013 哈尔滨三中月考)在研究摩擦力特点的实验中, 将质量为 0.52 kg 木块放在水平长木板上,如图甲所示,用 力沿水平方向拉木块,拉力从 0 开始逐渐增大.分别用力传 感器采集拉力和木块受到的摩擦力, 并用计算机绘制出摩擦 力 f 随拉力 F 的变化图象,如图乙所示. (g=10 m/s2)可测 得木块与长木板间的动摩擦因数 μ= 。 答案:0.6 (3 分)

解析:由图乙可知,滑动摩擦力等于 3.12N,由摩擦定律,木块与长木板间的动摩擦因数 μ=3.12÷5.2=0.6. 11. (2013 哈尔滨三中月考)用金属制成的 线材(如钢丝、钢筋)受到的拉力会伸长, 17 世纪英国物理学家胡克发现,金属丝或 金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比, 这就是著名的胡克定律. 这个发现为后人对 材料的研究奠定了重要的基础. 现有一根用 新材料制成的金属杆,长为 4m,横截面积 为 0. 8 cm2,设计要求它受到拉力后的伸长 不超过原长的 1/100,由于这一拉力很大,杆 又较长, 直接测试有困难, 就选用同种材料 制成样品进行测试, 通过测试取得数据如右 图: (1)根据测试结果,推导出线材伸长 x 与材料的长度 L、材料的横截面积 S 及拉力 F 的函数关系 为 x= (用所给字母表示,比例系数用 k 表示) 。 (2)在寻找上述关系中,运用 科学研究方法。

FL 11.答案:(1)x=k S (其中 k 为比例系数) (2)控制变量法(每空 3 分) ;
解析:根据第 1 行数据,伸长 x 与拉力 F 成正比;根据第 1、4、5 行数据,伸长 x 与横截面积 S 成反比;根据第 1、2、3 行数据,伸长 x 与长度 L 成正比;所以线材伸长 x 与材料的长度 L、

FL 材料的横截面积 S 及拉力 F 的函数关系为 x= k S 。
12.(8 分) (2013 江苏徐州摸底)用如图所示装置探究“加速度与力的关系” 。已知砂和砂桶 的总质量为 m,小车的质量为 M,实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大 小. (1)实验中要进行质量 m 和 M 的选取,以下最合理的一组是 . A.M=40g,m=10g、20g、30g、40g、50g B.M=100g,m=10g、20g、30g、40g、50g C.M=500g,m=10g、20g、30g、40g、50g D.M=500g,m=30g、60g、90g、120g、150g (2)本实验中应在释放小车 (选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源。下图所示为 实验中打出的一条纸带,A、B、C、D、E 为计数点,相邻计数点间还有四个点没有画出,计 数点间的距离如图所示.已知打点计时器的工作频率为 50Hz.则小车加速度 a= 果保留两位有效数字) m/ .(结

(3)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的 a

—F 图象,可能是图中的图线 。(选填“甲”“乙”或“丙”) 、 10、答案: (1)C (2)之前 0.50 (3)丙 解析:由于实验要求小车质量远远大于砂和砂桶的总质量,所以最合理的一组是 C。本实验中 应在释放小车之前接通打点计时器的电源。 由△x=aT 和逐差法可得小车加速度 a=0.50m/ . 若 遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的 a—F 图象,可能是图中的图线丙。 13(4 分) (2013 辽宁省五校协作体高三期初联考)图示为探究牛顿第二定律的实验装置,该 装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成。光电门可以测出滑块分别通过两个光电 门的瞬时速度,导轨标尺可以测出两个光电门间的距离,另用天平测出滑块和沙桶的质量分 别为 M 和 m.下面说法正确的是_______ 遮 光 光 电 A.用该装置可以测出滑块的加速度 板 滑块 门 气垫导轨 B.用该装置探究牛顿第二定律时,要保证拉力近 似等于沙桶的重力,因此必须满足 m<<M C.可以用该装置验证机械能守恒定律,但必须满 足 m<<M D.可以用该装置探究动能定理,但不必满足 m<<M 沙桶 导轨标 尺

答案:AB 解析:测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度,导轨标尺可以测出两个光电门间 的距离,应用 v22-v12=2ax 可以得到滑块的加速度,选项 A 正确;用该装置探究牛顿第二定律 时,要保证拉力近似等于沙桶的重力,因此必须满足 m<<M,选项 B 正确;可以用该装置验证 机械能守恒定律,无论 m 和 M 大小如何,选项 C 错误;可以用该装置探究动能定理,但必须 满足 m<<M,选项 D 错误。 14. (2013 武汉摸底)某同学设计了如下实验方案用来‘验证牛顿运动定律’: (1)如图甲所示,将木板有定滑轮的一端垫起,把滑块通过细绳与带夹的重锤相连,然后 跨过定滑轮,重锤下夹一纸带,穿过打点计时器。调整木板倾角,直到轻推滑块后,滑块沿 木板匀速运动。 (2)如图乙所示,保持长木板的倾角不变,将打点计时器安装在长木板上靠近滑轮处,取 下细绳和重锤,将滑块与纸带相连,使其穿过打点计时器,然后接通电源释放滑块,使之由 静止开始加速运动。打点计时器使用的交流电的频率为 50Hz,打出的纸带如图丙所示,A, B, C,D,E 是纸带上五个计数点。

①图乙中滑块下滑的加速度为_______。(结果保留两位有效数字) ②若重锤质量为 m,滑块质量为 M,重力加速度为 g,则滑块加速下滑受到的合力为 ________。 ③某同学在保持滑块质量不变的情况下,通过多次改变滑块所受合力,由实验数据作出 的 a-F 图象如图丁所示,则滑块的质量为______kg.(结果保留两位有效数字)

14.答案:①3.9m/s2 ②mg ③2.0 解析:由△x=aT2 和逐差法计算得到 a=3.9m/s2。滑块通过细绳与带夹的重锤相连,滑块匀速 下滑,说明滑块沿斜面的向下的重力分力和摩擦力之和等于重锤的重力,取下细绳和重锤, 滑块加速下滑受到的合力为 mg。 图象的斜率表示质量的倒数 1/m, a-F 得到滑块的质量为 2.0kg. 15.(9 分) (2013 安徽师大摸底) (1)某学习小组在“研究匀变速直线运动”的实验中,用如图 所示的气垫导轨装置来测小车的加速度,由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离 L,窄遮 光板的宽度为 d,窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为 t1、t2,则滑块的加速度可以表

示为 a=____________ (用题中所给物理量表示) 。 (2)该学习小组在测出滑块的加速度后,经分析讨论,由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻 力很小, 可用上述实验装置来验证机械能守恒定律, 为此还需测量的物理量是____________ , 机械能守恒的表达式为____________ (用题中所给物理量和测量的物理量表示) 。
d2 ? 1 1 ? ? ? ? 2 2? 2 L ? t2 t1 ? ? 15. (9 分) 答案: (1) ……(3 分)

(2)滑块的质量 M 和沙桶的质量 m……(3 分)
mgL ? ? 1 ?M ? m ?? d ?t 2 ? 2 ? ?d? 1 ? ? ?M ? m ?? ? ? ?t ? 2 ? ? 1?
2 2

……(3 分)

解析: (1)窄遮光板依次通过两个光电门的速度分别为 v1=d/ t1 和 v2=d/ t2,由 v22- v12=2aL
d2 ? 1 1 ? ? ? ? 2 L ? t 2 2 t12 ? ? ?。 可得滑块的加速度 a=
mgL ? ? 1 ?M ? m ?? d ?t 2 ? 2 ? ?d? 1 ? ? ?M ? m ?? ? ? ?t ? 2 ? ? 1?
2 2

(2)要验证机械能守恒定律,根据 块的质量 M 和沙桶的质量 m。

,还需测量的物理量是滑

16.(6 分) (2013 邯郸摸底)用如图装置探究加速度与力和质量的关系,设沙和沙桶的质量为 m,小车的质量为 M: ⑴为了消除摩擦力对小车运动的影响,应将木板 ; ⑵本实验中近似地认为:绳子对车的拉力大小等于沙和沙桶的重力, 其条件是 ; ⑶实验中测得 a—1/M 关系如图,图线右部发生了弯曲,试分析产生 上述现象的原因。

答案:⑴ 左端垫高以平衡摩擦力;⑵ M>>m; ⑶ M 较小时,不满足条件 M>>m 当 解析:⑴ 木板与小车间有摩擦力,为了减小误差,需要平衡掉摩擦力,即垫高木板左端,使摩 擦力与重力沿斜面向下的分力相等;⑵ 要想使绳子对车的拉力大小等于沙和沙桶的重力,必须 满足 M>>m; ⑶ M>>m 时,绳子上的拉力近似等于 mg,但是若不满足此关系,绳子上的拉力 当 小于 mg,出现如图所示情况。 17.(9 分) (2013 邯郸摸底)某同学安装如图甲的实验装置,验证机械能守恒定律。 ⑴此实验中,应当是让重物做 运动, (填“需要”或“不需 要” )测出重物的质量; ⑵打点计时器所用交流电的频率为 50Hz,该同学选取如图乙所示的一段纸带, 对 BD 段进行研究。 求得 B 点对应的速度 vB= m/s(保留两位有效数字) ,若再求得 D 点对应 的速度为 VD,测出重物下落的高度为 hBD,则还应计算 与 大 小是否相等(填字母表达式) ; ⑶但该同学在上述实验过程中存在明显的问题。安装实验装置时存在的问题



;研究纸带时存在的问题是

,实验误差可能较大。

答案:⑴自由落体;不需要;

1 ⑵0.19; 2 (vD2- vB2) ; ghBD(上两式同乘了 m 不扣分);
⑶重物会落在桌面上(或“纸带打点过短”等与此类似的答案) ;B、D 两点间时间间隔过短。 解析:⑴由实验原理知,应让重物在松开手后做自由落体运动;根据机械能守恒, mgΔ h=1/2m(v22-v12),整理后,得 gΔ h=1/2(v22-v12),所以,不需要测量质量。⑵B 点速度等于 AC 段

1 的平均速度,vB=AC/0.04s=0.19m/s;根据原理知,还用计算 2 (vD2- vB2)与 ghBD,看两者大小
是否相等;⑶重物距离桌面太近,会落到桌面上;B、D 间时间间隔太短,计算误差较大。 18. (2013 温州八校联考)某兴趣小组利用平抛运动知识测量某农庄水平喷水口的流量 Q (

Q ? Sv , S 为出水口的横截面积, v 为出水口的水速) ,方法如下:


先用游标卡尺测量喷水口的内径 D。A、B、C、D 图中,测量方式正确的是

(B) (A) 喷水口 喷水口 喷水口 (D)

(2)图 15 为正确测量得到的结果,由此可得喷水口的内径 D= ▲ m。 (3)打开水阀,让水从喷水口水平喷出,稳定后测得落地点距喷水口水平距离为 x,竖直距 (C) 离为 y,则喷出的水的初速度 v0 = ▲ (用 x、y、g 表示) 。 喷水口 (4)根据上述测量值,可得水管内水的流量 Q = ▲ (用 D、x、y、g 表示) 图 15 g ?xD 2 g x 2y 4 2y 18.答案: (1)C (2)1.010×10-2 (3) (4)
x g 2y

解析:由平抛运动规律可得喷出的水的初速度 v0 =

?xD 2
水管内水的流量 Q =S v0 =
4

g 2y



19.(9 分) (2013 安徽师大摸底) (1)某学习小组在“研究匀变速直线运动”的实验中,用如图 所示的气垫导轨装置来测小车的加速度,由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离 L,窄遮 光板的宽度为 d,窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为 t1、t2,则滑块的加速度可以表 示为 a=____________ (用题中所给物理量表示) 。 (2)该学习小组在测出滑块的加速度后,经分析讨论,由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻 力很小, 可用上述实验装置来验证机械能守恒定律, 为此还需测量的物理量是____________ , 机械能守恒的表达式为____________ (用题中所给物理量和测量的物理量表示) 。
d2 ? 1 1 ? ? ? ? ?t 2 t 2 ? 2L 2 1 ? ? 19. (9 分) 答案: (1) ……(3 分)

(2)滑块的质量 M 和沙桶的质量 m……(3 分)
mgL ? ? 1 ?M ? m ?? d ?t 2 ? 2 ? ?d? 1 ? ? ?M ? m ?? ? ? ?t ? 2 ? ? 1?
2 2

……(3 分)

解析: (1)窄遮光板依次通过两个光电门的速度分别为 v1=d/ t1 和 v2=d/ t2,由 v22- v12=2aL
d2 ? 1 1 ? ? ? ? 2 2 L ? t2 t12 ? ? ?。 可得滑块的加速度 a=
mgL ? ? 1 ?M ? m ?? d ?t 2 ? 2 ? ?d? 1 ? ? ?M ? m ?? ? ? ?t ? 2 ? ? 1?
2 2

(2)要验证机械能守恒定律,根据 块的质量 M 和沙桶的质量 m。

,还需测量的物理量是滑

20. (6 分) (2013 广西三校联考)某同学在实验室分别用精度是 0.l mm、0.05 mm 和 0.02 mm 三种卡尺测量同一物件的长度,测量情况如下图中甲、乙和丙所示。 由图中读出的该物件的长度分别为 cm、 cm 和 cm。 答案:6.63 6.635 6.634 解析:甲图游标上第 3 个刻度线与主尺刻度线对 齐,读数是 66mm+3×0.1mm=66.3mm=6.63cm; 乙图游标上第 7 个刻度线与主尺刻度线对齐, 读数 是 66mm+7×0.05mm=66.35mm=6.635cm;丙图游 标上第 17 个刻度线与主尺刻度线对齐,读数是 66mm+17×0.02mm=66.34mm=6.634cm。 21.(11 分) (2013 广西三校联考)某同学利用图 甲所示的实验装置做了这样的实验。 ① 按住小车, 在小吊盘中放入适当质量的物块。 释放小车,小车由静止开始运动。 ② 按实验要求正确装上纸带,让小车靠近打点计时器,按住 小车,打开打点计时器电源,释放小车,获得一条带有点列的 纸带。 ③ 在获得的纸带上清晰的部分,每 5 个间隔标注一个计数点 A,B,C,…。测量相邻计数点的间距 S1,S2,S3,…。并将其 记录在纸带上对应的位置处。 完成下列填空:

(1)已知实验装置中打点计时器的电源为 50Hz 的低压交流电源,若打点的时间间隔用△ 表 t 示,则△ t= s。 (2) 设纸带上五个相邻计数点的间距为 s1、 s 3 和 s 4。 可用 s 1、 4 和△ 表示为 a= s2、 a s t ;vB 可用 s1、s2 和△ 表示为 vB= t 。 (3) 图乙为用米尺测量所得纸带上的 s1、 s3 和 s4 的情况, s2、 由图可读出 s1= cm, s2= cm,s4= cm。由此求得加速度的大小 a= m/s2,vB= m/s(计 算结果取 3 位有效数字) 。

答 案 :

(1)0.02

s4 ? s1 2 (2) 75?t

s1 ? s2 10?t
0.205

(3)1.68 2.42 3.88 0.735

s4 ? s1 2 解析:打点的时间间隔△ t=1/50s=0.02s。由△s=aT2,T=5△ 得 s 4 -s 1=3a(5△ t t)2,解得 a= 75?t 。 s1 ? s2 s1 ? s2 vB= 2 ? 5? t = 10 ?t 。
s1=2.58cm-0.90cm=1.68cm,s2=5.00cm- 2.58cm=2.42cm,s4=12.00cm-8.12cm=3.88cm。

s4 ? s1 s1 ? s2 2 a= 75?t =0.735 m/s2,vB= 2 ? 5? t =0.205 m/s。
22(4 分) (2013 唐山摸底)某同学用打点计时器研究物体的匀加速度直线运动,打出的纸带 上点清晰部分如图所示,电源频率 f=50Hz,则打 B 点时物体的速度是 m/s;物体的 加速度是 m/s2。

22.答案:0.44

6.00

0.76+1.00 解析:v= 2 ? 0.02 ×10-2m/s=0.44 m/s。由△x=aT 和逐差法解得物体的加速度 a=6.00 m/s2。
23(2013 广东二校联考摸底)在验证牛顿第二定律的实验中,采用如右图所示的实验装置。在探 究加速度 a 与所受外力 F 的关系实验过程, 某小组得到了如图所示的纸带 (两计数点间还有四 个点没有画出) ,已知打点计时器采用的频率为 50Hz 的交流电,则两计数点间的时间间隔为 s,根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2。 (保留两位有效数字)由于他 们操作不当得到的 a-F 关系图象如图所示,其原因是

(2)答案:0.10 0.50 没有平衡摩擦力或木板倾角过小 解析:两计数点间的时间间隔为 5×0.02s=0.10s;由△x=aT2 和逐差法求得小车的加速度大小 为 a=0.50m/s2。得到的 a-F 关系图象如图所示,其原因是没有平衡摩擦力或木板倾角过小. 24(2013 珠海摸底)某同学在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时,得到一条点迹清 晰的纸带如图,在纸带上依次选出 7 个计数点,分别标以O、A、B、C、D、E 和 F,每相邻的 两个计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源的频率是 50Hz。

① 果测 如 得 C、D 两点间距 S4=2.70cm,D、E 两点间距 S5=2.90cm,则据此数据计算在打 D 点时小车的速度公式 为 ,小车的速度值 vD= m/s。 (保留三位有效数字) ② 该同学分别算出其它速度:vA=0.220m/s,vB=0.241m/s,vc=0.258m/s, vE=0.300m/s ,请设 计实验数据记录表格填入框中, 并在坐标系中作出小车运动的 v-t 图像, O 点为计时起点。 设 ③ 由所做 v-t 图像判断,小车所做的运动为 。 实验数据记录表格:

24. (18 分)答案:

(1)①

vD ?

S 4 ? S5 2T ,0.280(2 分)

v(m/s)
0.30 0.28

② (6 分) 时间 t(s) 0.1 0.2 0.241 0.3 0.258 0.4 0.280 0.5 0.300 速度 v(m/s) 0.220

0.26 0.24

表格 2 分,描点清晰1分,标度适当1分,两坐标轴

0.22 0.20 0.6 t (s)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

物理量1分,单位1分;如果画成折线或没用直尺画线均得0分。 ③ 匀加速直线运动 (1 分)

解析:计算在打 D 点时小车的速度公式为

vD ?

S 4 ? S5 2.70+2.90 2T 。小车的速度值 vD= 2 ? 0.1 ×

10-2m/s=0.280 m/s。由所做 v-t 图像为一向上倾斜的直线可判断,小车所做的运动为匀加速 直线运动。


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